2022-2023学年高二下学期物理期末复习—实验：验证动量守恒定律

高二第二学期期末复习—实验：验证动量守恒定律 1.某同学用如图甲所示装置验证动量守恒定律。入射球和靶球的半径相同，质量分别为m1、m2，平放于地面的记录纸上铺有复写纸。实验时先使入射球从斜槽上固定位置G由静止开始滚下，落到复写纸上，重复上述操作多次。再把靶球放在水平槽末端，让入射球仍从位置G由静止开始滚下，和靶球碰撞后继续向前运动落到复写纸上，重复操作多次。最终记录纸上得到的落点痕迹如图乙所示。 (1)关于本实验，下列说法正确的是________。 A．需要用游标卡尺测量两小球的直径 B．应使m1>m2 C．实验中记录纸的位置可以移动 D．斜槽要固定好，末端切线不需要调节水平 (2)按照本实验方法，该同学确定了落地点的平均位置P、Q、R，并测出了OP、PQ、QR间的距离分别为x1、x2、x3，则验证动量守恒定律的表达式是___________________。 2.用如图甲所示的装置验证动量守恒定律。 (1)为了减小实验误差，下列做法正确的是________； A．两球的质量和半径都一样大 B．多次将A球从不同的高度释放 C．保证斜槽末端的切线水平 D．减小斜槽对小球A的摩擦 (2)图乙是B球的落点痕迹，刻度尺的“0”刻线与O点重合，可以测出碰撞后B球的水平射程为________cm； (3)本次实验必须进行测量的是________。 A．水平槽上未放B球时，A球的落点位置到O点的水平距离 B．A球与B球碰撞后，A球和B球的落点位置到O点的水平距离 C．A球与B球下落的时间 D．A球和B球的质量(或两球质量之比) 3. 如图所示，用“碰撞实验器材”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道末端碰撞前后的动量关系：先安装好实验装置，在地上铺一张白纸，白纸上铺放复写纸，记下重垂线所指的位置O。接下来的实验步骤如下： 步骤1：不放小球B，让小球A从斜槽上G点由静止滚下，并落在地面上。重复多次，用尽可能小的圆，把小球的所有落点圈在里面，其圆心就是小球落点的平均位置； 步骤2：把小球B放在斜槽前端边缘位置，让小球A从G点由静止滚下，使它们碰撞。重复多次，并使用与步骤1同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置； 步骤3：用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置M、P、N离O点的距离，即线段OM、OP、ON的长度。 （1）上述实验除需测量线段OM、OP、ON的长度外，还需要测量小球的质量，为了防止碰撞后A球反弹，应保证A球的质量______B球质量（选填“大于”、“等于”或“小于”）。 （2）请由图乙读出碰撞前A球的水平射程OP为______cm。 （3）若两个小球在轨道末端碰撞过程动量守恒，则需验证的关系式为______。（用题中给出的字母表示） （4）实验中造成误差的可能原因有______。 A．用刻度尺测量线段OM、OP、ON的长度值 B．轨道不光滑 C．轨道末端不水平 D．轨道末端到地面的高度未测量 4.用如图甲所示装置研究两个半径相同的小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系． (1)关于本实验，下列说法中正确的是________． A．同一组实验中，入射小球必须从同一位置由静止释放 B．轨道倾斜部分必须光滑 C．轨道末端必须水平 (2)图甲中O点是小球抛出点在地面上的竖直投影，实验时先让入射小球多次从斜轨上的位置S由静止释放，通过白纸和复写纸找到其平均落点的位置(A、B、C三点中的某个点)，然后，把被碰小球静置于轨道的水平部分末端，仍将入射小球从斜轨上的位置S由静止释放，与被碰小球相碰，并多次重复该操作，用同样的方法找到两小球碰后平均落点的位置(A、B、C三点中剩下的两个点)．实验中需要测量的有________． A．入射小球和被碰小球的质量m1、m2 B．入射小球开始的释放高度h C．小球抛出点距地面的高度H D．两球相碰前后的平抛射程OB、OA、OC (3)某同学在做上述实验时，测得入射小球和被碰小球的质量关系为m1＝2m2，两小球在记录纸上留下三处落点痕迹如图乙所示，他将米尺的零刻线与O点对齐，测量出O点到三处平均落地点的距离分别为OA、OB、OC.该同学通过测量和计算发现，在实验误差允许范围内，两小球在碰撞前后动量是守恒的． ①该同学要验证的关系式为____________________________________________________； ②若进一步研究该碰撞是否为弹性碰撞，需要判断关系式______________________是否成立． 5.如图，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系． (1)实验中直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的，但是，可以通过仅测量________(填选项前的符号)，间接地解决这个问题． A．小球开始释放高度h B．小球抛出点距